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    架空絕緣線常見問題的解決辦法

    發布:tzjhdl 瀏覽:2825次

    有關文件規定,"城市低壓電網要積極推廣和采用架空絕緣電纜(俗稱架空絕緣導線),今后配網中逐步以架空絕緣電纜更換架空裸線"。1993年國家頒發《額定電壓10 kV、35 kV架空絕緣電纜》標準,1996年頒發《架空絕緣線配電線路設計技術規程》標準。國家標準和行業標準的出臺,推動了配電架空線路絕緣化工作的發展。架空絕緣線推廣10多年來,其優點是顯著的,隨著配電架空線路絕緣化率的提高,配電線路的供電可靠性不斷提高,線路的故障率下降;有效解決了城市綠化中的樹線戲劇矛盾,美化了城市景觀;提高了線路通道的利用率;防止了環境污穢對導線的直接影響;并具有良好的社會效益和經濟效益。但是,在近幾年安裝運行中,發現架空絕緣線存在遭受雷害多,導線容易進水氧化等問題,由此引起斷導線事故較多。對此,有必要進行分析原因制定對策,積極采取措施,不斷改進,以提高架空絕緣線路安裝、運行水平。
    1 問題之一,雷害事故較多
    架空絕緣線遭受雷害事故明顯比架空裸線多,雷害損害情況比較嚴重。絕緣導線雷擊后,常常發生點斷式的導線斷裂,導線落在地上或其他構件上,由于有良好的絕緣性能,不容易產生短路或接地,但有的有放電現象,這對運行的設備和人身造成很大的危險。從事故現場看,斷線故障點大多發生在絕緣支持點500 mm以內,或者在耐張和支出搭頭處。絕緣架空線雷害事故比較嚴重的主要原因,一是絕緣線的結構所致,絕緣導線采用半導電屏蔽和交聯聚乙烯作為絕緣層,其中使用的半導體材料具有單向導性能,在雷云對地放電的大氣過電壓中,很容易在絕緣導線的導體中產生感應過電壓,且很難沿絕緣導線表皮釋放;二是絕緣導線遭受雷擊后的電磁機理特殊,造成雷擊斷線較多。架空裸線雷擊時,引起閃絡事故,是在工頻續流的電磁力作用下,電弧會沿著導線(導體)滑移,電弧滑動中釋放能量,且在工頻續流燒斷導線或損壞絕緣子之前,斷路器動作跳閘切斷電弧,而架空絕緣線的絕緣層阻礙電弧在其表面滑移,電荷集中在擊穿點放電,在斷路器動作之前燒斷導線,所以絕緣導線的雷擊斷線故障率明顯高于裸導線。
    主要對策:為防止低壓架空絕緣線的雷害事故,采取線路過電壓保護措施,如安裝避雷器、保護間隙等。
    1.1 采用金屬氧化物避雷器
    避雷器是通過吸收雷電放電能量,限制配電線路的感應過電壓,達到保護的目的。其過電壓保護性能良好,廣泛于電氣線路(設備)的過電壓保護,由于避雷器有效保護距離是有限的,所以在全線架空絕緣線路上,安裝避雷器存在著安裝密度問題。
    實踐表明,避雷器的安裝密度增加,線路感應過電壓的事故下降。若線路的每基桿塔均安裝避雷器,對防止直擊雷和感應過電壓事故是最理想的,按平均檔距50m計,每千米應安裝20組避雷器,因此,安裝避雷器和加裝接地裝置需要投入大量資金,運行維護工作量也很大,且避雷器故障和預防性試驗將引起線路停電,是不經濟的也沒有必要。
    從看,一般的配電線路導線平均高度h在8~12.5m,按照年平均雷暴日數為40的多雷地區,百千米遭受雷擊次數為N = 40rh,r為每一雷日每平方千米對地落雷次數,在一般情況下取r = 0.015,計算結果,每百千米年遭受雷擊次數為4.8~7.5。
    根據國外專家認為,單純限制雷電感應過電壓事故,每相避雷器的安裝密度為200~360 m。
    綜上所述,在架空絕緣線路的多雷地段、重點桿塔上,加裝金屬氧化物避雷器能有效防止雷害事故。多雷地段是指線路建在環境開闊地帶,年平均雷暴日數為40左右,或者在運行中,上有雷害事故的地段。域區內的線路在設計時不考慮,不包括設備需要安裝過電壓保護。重點桿塔是指多雷地段線路的耐張桿、支撐桿、接地環桿、與高電壓線路交跨桿等。一般選擇在絕緣薄弱點外安裝避雷器效果比較好。對于有二次以上直擊雷的桿塔,安裝桿上避雷針比避雷器的效果要好。在上述桿塔和有設備的桿塔上安裝避雷器后,安裝密度控制在300 m左右,具體應根據環境因素和運行經驗掌握。個別的、特殊地段制定反事故措施解決。另外,還可以在每基桿上選擇一相、二相、三相、頂相、邊相、或每相錯桿安裝避雷器。由此來滿足安全、經濟運行的要求。
    1.2 采用保護間隙
    保護間隙,又稱放電間隙。這是一種簡單的過電壓保護措施。即在絕緣線上引出帶電導體,一般采用角形保護間隙,按規程規定,主間隙的最小距離為25mm,輔助間隙為10mm,空氣均勻電場的擊穿場強,最高幅值約為30kV/cm,線路絕緣子標準雷電沖擊,全波耐受電壓為105kV,是可滿足要求的。也可以采用80mm單間隙,安裝比較簡便,由于正常間隙為200mm,感應過電壓最大值可達300~400kV,足以擊穿80mm的空氣間隙,但效果會差一點。
    保護間隙在中性點不接地系統中,單相保護間隙動作,流過保護間隙的是線路的電容電流,在電弧電流過零時,空氣介質恢復強度,電弧熄滅;兩相或三相保護間隙同時發生閃絡動作,流過保護間隙為工頻續流的短路電流,所以,保護間隙是不能切斷雷電電流之后的工頻短路電流,只能靠斷路器保護動作切斷電源,恢復保護間隙的絕緣強度,用重合閘配合送電。由于放電間隙動作電壓較高,截波時對電氣設備嚴重威脅;實踐情況表明,動作放電時會燒壞間隙的電極和附近設備,但能降低斷線故障,比較經濟。因此,可以選擇在耐張桿上安裝。
    1.3 采用間隙與金屬氧化物避雷器配合的保護
    市場上有專用產品。也可以通過計算,選取金屬氧化物避雷與空氣間隙組合現場安裝,但其穩定性能有待運行中進一步的驗證。
    此外,適當提高絕緣子的絕緣水平,能減少雷害事故,但投資較高,絕緣配合處理較困難;加強桿塔接地,降低桿塔接地電阻,也是有效減少雷害事故的措施;參照電纜線路的要求,在雷雨季節停用重合閘,可以避免絕緣線斷線引發的人身傷害事故。
    2 問題之二,進水氧化
    絕緣導線由于其結構和安裝條件,造成容易進水且不揮發。當絕緣層破裂或未封頭時,水通過毛細管的吸泓作用進入鋁導線內,并結聚在弧垂的低處。由于環境污染水帶有酸性,與鋁產生氧化反應生成白色粉末,這類氧化物在電場的作用下加速對導線的腐蝕,使導線強度降低,出現鼓肚現象,甚至發生斷線,縮短了導線壽命。造成進水的主要原因,一是安裝中發生破皮末作封堵,長期進水;二是驗收、保管不善,未作封頭處理,進水在現場施工中多次發現,安裝前導線被氧化的情況;三是施工,運行受外力破壞絕緣層進水。
    主要對策為:
    廠家應研制阻水型架空絕緣線,新產品已有上市,能否完全阻水有待運行檢驗;
    嚴格按規程設計,驗收,認真做好防水封堵,發現裝置違章立即整改;
    嚴格把好產品驗收關,妥善保管,封好露頭;
    加強運行監視,發現階段鼓肚現象,立即組織抽檢和處理。
    3 問題之三,導線安裝不當
    在絕緣線的安裝、運行中發現,由于受架空裸線安裝工藝和的,存在許多不當之處,造成進水、導線從線夾中滑出、導線振動疲勞、局部發熱等,影響絕緣線的安全運行,縮短使用壽命,主要有以下幾個方面:
    耐張線夾選用、安裝不當。選用螺栓型的耐張線夾,不剝去絕緣層就安裝,或雖剝去絕緣層但未進行絕緣、防水處理。
    支撐桿的T接塔頭,剝去絕緣層安裝,不進行絕緣、防水、屏蔽處理;平板線夾規格選擇不當。
    導線與絕緣子固定扎線使用金屬裸線,運行中產生放電燒壞絕緣層;絕緣線與絕緣子接觸部分沒有纏繞絕緣自粘帶。
    接地環安裝在耐張線夾的受力側導線上,接地環安裝數量不足,或不合理。
    絕緣導線采取剝去絕緣層的安裝方法不可取,存在六大缺點:
    ①安裝勞動強度大,容易損傷導線;②存在密封問題,提供了可能進水點;③出現一個絕緣薄弱點,電氣強度下降;④在受力導線上剝去絕緣層,由于絕緣層的收縮作用,剝離長度是要變化的,絕緣、防水的措施很可能被破壞;⑤剝去絕緣層,機械強度下降,受導線振動影響,該點的導線疲勞,容易斷線;⑥剝去絕緣層,該處導線的輸送容量降低,若仍按絕緣線容量控制,則出現局部發熱現象。
    主要對策:關鍵需要解決絕緣線不剝皮、不破壞絕緣層的問題。
    嚴格按照DL/T 601-1996和DL/T 602-1996規程組織設計、施工、驗收。
    選用絕絕緣線專用金具,如JNX絕緣線耐張線夾,NL-JY預絞絲耐張線夾(只能用于低壓線),穿刺線夾,使用直徑不小于2.5 mm的單股塑料銅線作扎線,解決不剝絕緣層安裝問題。
    制定工藝標準,明確技術規范和操作方法,解決進水、絕緣等問題。如導線壓接,用鉗壓對接;耐張跳線,用鉗壓接線端子搭接;T接搭接和接地環搭接,采用穿刺線夾;收緊導線方法;如果需要 破線的,采取絕緣、防水、屏蔽處理方法等等。
    4 應當注意的問題
    絕緣導線載流量比裸線大,是因為聚乙烯的熱阻比空氣要低,所以裸線增加絕緣層后,相當于加大表面積,在散熱條件不變時,提高了載流量。
    規程規定設置停電工作接地點,"在聯絡開關兩側,分支桿、耐張桿接頭外及可能反送電的分支線點的導線上,應設置停電工作接地點。"接地點盡可能設置非承力的導線上??紤]到感應電的影響和檢修方便,建議每隔400m設置接地點。在配變絕緣引下線上設置專用接地掛鉤。
    設計規程規定,絕緣架空線的檔距有限制,"架空絕緣線路的檔距不宜大于50m。"
    規程規定緊線會發生斷線,"要選用塑料滑輪或套有橡膠護套的鋁滑輪?;喼睆讲粦∮诮^緣線外徑的12倍,槽深不小于絕緣線外徑1.25倍,槽底部半徑不小于0.75倍絕緣線外徑,輪槽槽傾角為15 ℃。"絕緣線允許彎曲半徑大于20倍的絕緣線外徑,施工中應能做到。另外,絕緣線的同心度不好,在緊線工作中會發生斷線。
    關于帶電作業問題。絕緣線更有利于開展帶電作業,但需要研制一些新器具。

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